[参考译文] LMP90098：RTD 数据的变化

您好、Sumangala、

感谢您的发帖！

您能否提供显示您的电路的原理图？
UV、mV 或 V 的范围是否存在巨大变化？
您是否正在使用后台校准或系统校准？
哪些寄存器设置不是默认设置？

嘿 Alex、

1. 下面是我的原理图设计。

电压没有变化。 这些变化是电阻读数和等效温度的变化、是随机的。 也就是说、我们得到~112欧姆>> 31.2摄氏度、下一个读数将用于       25 摄氏度。 读数有时也为负值。

3.我们尝试了背景和系统校准，但没有发现读数有任何变化。

4.为使用的寄存器配置附加的 Excel。

感谢 you.e2e.ti.com/.../AFE_5F00_initialRegConfig.xlsx

您好、Sumangala、

感谢您提供原理图和寄存器。

这个问题似乎是这个主题的延续：
e2e.ti.com/.../2703820

我看到原理图仍然与10月相同、您的团队是否考虑进行 Joe 建议的更改？

Sumangala、


在查看电路时、从另一篇文章看、原理图中的变化不会太多。 但是、我确实想指出两点。 首先、我将移除 R10的硬件补偿并使用较低的 PGA 增益。 我之前提到过它、但我认为这在实践中很难实现、因为电阻器必须非常精确且具有低漂移。 第二、我将删除 L13并将其替换为短整型。 不过、我们通常讨论将数字接地平面和模拟接地平面分开、如果您不打算通过布局来验证返回电流、这可能会导致一些接地反弹。 对于电感器、这个问题会变得更糟。 如果模拟电流具有一些尖峰(它们将与数据转换器一起)、则 L (di/dt)将存在显著的电压尖峰。

在我之前的答复中、我提到需要将测量值与电气特性联系起来。 因此、您需要以 ADC 输出代码(而不是电阻)的形式报告器件的数据并显示计算结果。

当您报告数据时、请显示数据序列、而不是指出错误。 这样、我们就可以分析 ADC 输出。 这可能会提供有关数据如何出错的想法(如果数据损坏、只有明显的噪声或存在通信错误)。 同样、提供数据、并描述输入内容以及基准和输入端的电压。


吴约瑟

嗨、Joseph、

我已经在板上尝试过上述硬件更改。 为 reference.e2e.ti.com/.../Temp_5F00_calc.txte2e.ti.com/.../RTDLOG_5F00_asc.txt 附加的日志文件

Sumgala、

看起来确实存在一些与测量相关的明显噪声。 我浏览了您提供的数据、并将其输入 Excel 以更仔细地查看。 有几批数据、每组10或11个。 电阻器测量的平均值约为110.5、但您的标准偏差约为0.4至1.2、这非常大。

第一组样本如下：
2019年10月1日12：53：54.78 [RX]
27.979313468646RTD (欧姆)：111.730003111.7339134110.43804341.233961802
30.332479457901RTD (欧姆)：109.169998109.1721058
23.712593467149RTD (欧姆)：111.379997111.3770008
29.427402465285RTD (欧姆)：110.930000110.9325886
28.263762467232RTD (欧姆)：111.400002111.3967896
29.479132460301RTD (欧姆)：109.739998109.7443104
25.186548462810RTD (欧姆)：110.339996110.3425026
26.738077469656RTD (欧姆)：111.970001111.9747162
30.953087463419RTD (欧姆)：110.489998110.4876995
27.125965452411RTD (欧姆)：107.860001107.8631878
20.325085460508RTD (欧姆)：109.790001109.793663

但是、我确实对您的设置有一些疑问。

1.您运行的数据速率是多少？
2.您可以采集一组较大的连续样本吗？
3.您曾提到过、当您使用电阻器而不是 RTD 时、噪声问题会更小？ 我也可以从该位置获取测量样本吗？
4.噪音是否随数据速率而变化？

我不确定问题是什么、我出于几个原因想回答上述问题。 较大的样本集是为了查看测量中是否存在任何周期性噪声。 如果存在线路周期噪声(50/60Hz)、则您可以查看数据速率是否足够高。 如果您以低速率获取数据、则可能看不到噪声。 无论如何、我仍然希望看到一个更大的数据集、其中可能包含200个连续样本。 我问的最后一个问题主要是关于设置。 如果使用导线较长的 RTD、然后使用导线较短的电阻器、则 RTD 可能存在某种天线问题。 最初、我曾认为您可能使用过小的电流进行测量、但配置设置似乎显示您使用的是1mA 电流、这将使2mA 电流流入基准电阻器。

通常、我会对输入和基准使用一些基本的 RC 滤波(差分和共模)。 这可能现在有点困难、因为您已经拥有了电路板。 这种滤波将直接在 ADC 的输入端进行、这样激励电流就不会流经滤波电阻器。

无论如何、请仔细看我的帖子、然后返回给我。


吴约瑟

嗨、Joseph、

以下是我对您的问题的评论。

1.您运行的数据速率是多少？

>214.65SPS (默认值)

2.您可以采集一组较大的连续样本吗？

>>随附的日志 file.e2e.ti.com/.../RTDLOG_5F00_Extended_5F00_asc.txt

3.您曾提到过、当您使用电阻器而不是 RTD 时、噪声问题会更小？ 我也可以从该位置获取测量样本吗？

>>随附的日志 file.e2e.ti.com/.../ResistorLOG_5F00_Extended_5F00_asc.txt

4.噪音是否随数据速率而变化？

>> 更改数据速率后、我们无法从 ADC 芯片获得正确的响应、因此使用默认值(214.65SPS)进行了测试。

此外、我们尝试了不同的激励电流值。 电流越小、变化就越大。

也尝试了参考电路中提供的以下电容器连接、结果与变化相同。 您能告诉我为什么这样做？

谢谢！

Sumangala、


很抱歉、上周我没有回复您的帖子。 感谢您的回答。 我确实有几条意见要你看。

首先、当我询问如何获得一组更大的连续样本时、我确实希望这些样本是连续的、而不仅仅是更多的样本。 数据不是连续的。 您似乎每秒读数大约为10到14次。 在214SPS 时、您似乎需要花费大约50ms 的数据、然后等待一秒钟以获得另一个读数。

无论如何、RTD 数据看起来比电阻器数据噪声要大得多。 RTD 噪声看起来至少增大了10倍。 我稍后将对此进行评论。

对于您的问题、通常输入(或基准)具有一些针对差分和共模信号的 RC 滤波。 我本来会使用显式串联电阻器以不同的方式构建它。 如果您查看以下示例电路说明、我们将简要讨论从第3页底部开始的值。

www.ti.com/.../sbaa330.pdf

本文档中可能会提供有关不同器件(ADS1248)的更多信息、但应适用：

www.ti.com/.../sbaa201.pdf

回到有噪声的 RTD 数据、我不确定 RTD 测量的噪声为何比电阻器测量高得多。 最后、这两者应该相同。 毕竟、RTD 只是一个具有温度系数的电阻器。 我认为有两个问题。 首先、使用 RTD 时、可能会有 RTD 引线形式的额外接线。 如果引线很长且分离、则引线可能像天线一样工作、会拾取 EMI/RFI 中的噪声。 其次、如果电路板和 RTD 位于空气流动的房间内、气流的变化可能会使温度发生足够的变化、从而改变 RTD 值。 无论在哪种情况下、某种屏蔽可能有助于降低噪声。 对于 EMI/RFI、您可能需要一个导电屏蔽层、在该屏蔽层连接到某个接地端。 如果是温度、只要电路板不消耗足够的功率来加热电路板、就足以将电路板封闭。


吴约瑟